光纤光缆的结构及其传输原理

光纤光缆的结构及其传输原理

一光纤分类

1. 按波长分类，综合布线所用光纤有三个波长区：

a.0.85μm波长区(0.8μm～0.9μm)﹔

b.1.3μm波长区(1.25μm～1.35μm)﹔

c.1.5μm波长区(1.53μm～1.58μm)。

不同的波长范围光纤损耗也不相同，其中0.85μm波长区为多模光纤通信方式，1.5μm波长区为单模光纤通信方式，1.3μm波长区有多模和单模两种。建筑物综合布线采用0.85μm和1.3μm两个波长。

2. 按纤芯直径划分，光纤有二类：

a.62.5μm渐变增强型(graded index,enhanced)多模光纤﹔

b.8.3μm 突变型(step index)单模光纤。

光纤的包层直径均为125μm。62.5/125μm增强型多模光纤结构.

其中，62.5/125μm光纤被推荐应用于所有的建筑物综合布线。这是因为它的物理特性和传输特性与建筑物布线环境中应用系统设备的光/电转换器件相兼容。62.5/125μm的大纤芯直径和传输特性有以下优点：

a.光耦合效率高﹔

b.光纤对准要求不太严格，需要较少的管理点和接头盒﹔

l)对微弯曲损耗不太灵敏﹔

2)符合FDDI标准。

8.3/125μm突变型单模光纤如图B所示。单模光纤常用于传输距离大于2km的建筑群。由于这种光纤纤芯直径小，在建筑物中，采用LED驱动的数据链路器件耦合时，会发生物理不兼容的问题，而且价格较贵，所以，在建筑物内或传输距离小于2km时很少使用。

3. 按应用环境划分，光缆有两类

a.室内光缆采用增强型缓冲带，主要用于建筑物内干线子系统和水平子系统。

b.室外光缆常采用束状，在保护层内填满相应的复合物，护套采用高密度的聚乙烯，加上增强的钢丝或玻璃纤维，可提供额外的保护，以防止环境造成的损坏。这种光缆主要用于建筑群子系统。

二光缆的结构

光缆的结构大体上分为缆芯(Cable core)和护层(Sheath)两大部分。

1.光缆的缆芯

综合布线常用的室外光缆缆芯主要有两类：中心束管式和集合带式。

(1) 中心束管式缆芯由装在塑料套管中的1~8束(最多)光纤单元束组成，简称“中心束管式”。每束光纤单元是由松绞在一起的4，6，8，10或12(最多)根一次涂覆光纤构成，并在单元束外面松绕有一条纱线。为了区分方便，每根光纤的涂层及每条纱线都着有颜色，中心束管式缆芯的光纤数最少为4根，最多为96根﹔塑料套管内皆填充专用油膏.

由于这种填充专用油膏在小拉力时，如同一个有弹性的固体，但是当拉力增加时，该专用油膏如同液体，允许光纤束在其中移动，因而大大减少了微弯曲损耗。

在头两个束(蓝色束、橙色束)中各有一条备用线，颜色编码是自然色加上绿色的阴影。图D中给出中心束管式光缆中一束光纤的颜色编码模式。图E中给出了中心束管式光缆中的标准光纤数。

图E 束管式光缆中的标准光纤数和色标光缆中保证的光纤数目束数分配给光纤束的光纤

蓝束橙束绿束棕束蓝灰束白束红束黑束

4 1 4

6 1 6

8 1 8

12 1 12

16 2 8 8

20 2 12 8

24 2 12 12

36 3 12 12 12

48 4 12 12 12 12

60 5 12 12 12 12 12

72 6 12 12 12 12 12 12

84 7 12 12 12 12 12 12 12

96 8 12 12 12 12 12 12 12 12

注：对于包含于48根光纤的光缆来说，可在蓝和橙光纤束中包含一根备用光纤，颜色是绿－自然色(G－N)。

(2)集合带式缆芯由装在塑料管中的1条或最多到18条集中单元带组成。每条集合单元带由12根一次涂覆光纤排列成一个平面带构成。塑料套管中有的填充专用油膏，物理结构截面如图C之(b)所示。这种扁平带的接续方法，是采用12根光纤同时一次接续，快速简便。

2. 光缆的保护层

光缆的保护层大体上可分为交叠型和快速接入型两类。交叠型是由两层相互反向绞合的外周加强构件再加上聚乙烯护套构成。当加强构件为两层钢丝时，就称为金属交叠型保护层。当加强构件由两层钢丝时，就称为非金属交叠型护层。当加强构件由两层纤维构成时，则称为非金属交叠型。这类交叠型护层外面还可加外护层。例如：为了防鼠咬或防雷，可在交叠型保护层外先纵向包一层铜带后再纵向包一层不锈钢带，最外面挤压一层聚氯乙烯护套。再如，为了穿过河流，可在交叠保护层外面绞合1~3层不锈钢丝，使抗拉强度大大增加。

快速接入型(Lightguide eXpress Entry,缩写LXE)

这种保护层外周加强构件只有两根钢丝(或两组玻璃纤维)，彼此位于护套直径相对两侧。由于护套内只有两根(组)加强构件，所以可在加强构件保持不断的情况下，在塑料外护套的其它部位剥开护套即可迅速将缆芯塑料管中的光纤取出进行接续操作。这种“接入”也可在架空光缆的杆档中间进行。

LXE 护层又可细分成：

(1) 金属快速接入型保护层光缆(铠装层型光缆)

金属快速接入型(LXE-ME)光缆的最外层是高密度聚氯乙烯(HDPE)护套，沿其轴向埋入两根对称的钢加强构件(钢筋)，下层是电镀铬的钢(ECCS)波纹管，电镀铬的钢层的里层和外层各有一层防潮带，可防止渗水作用，电镀铬的钢层下方还有一根拉绳，便于拉动铠装层型的光缆进出管道。

(2) 非金属快速接入型护套层(介质LXE)光缆

非金属快速接入型 (LXE-DE)光缆没有铠装，其最外层是高密度聚氯乙烯(HDPE)保护套，其中埋入两组玻璃纤维加强构件，加强构件沿光缆轴向排列，其下方是第一层防潮带。每一级加强构件配有一根拉绳，以便拉动快速接入型光缆进出管道，下一层防潮带的下方是聚氯乙烯套管，里面的填充芯中装有光纤。

(3) 金属快速接入型保护层光缆(LXE-RL)也是一种金属铠装层型，结构同LXE-ME，只是它的铠装采用铜带与不锈钢带粘合在一起的双金属带来代替镀络钢带，用于防鼠咬(R)及防雷(L)地区。

(4) 快速接入型－LW是一种轻型(LXE-LW)光缆，它的光纤数量最多不超过24根，保护层中除具有两根金属钢丝作为加强构件外，不再纵包金属带，重量轻。这种光缆适用于新发展的有线电视网。它可以架空，穿管道，也可以直埋。

(5) 快速接入型(LXE-SS)是不锈钢(SS)带取代(LXE-RL)中的双金属带，进一步提高了防鼠咬的性能。从光缆结构发展来看，缆芯向着松结构，束管化发展，加强构件趋向在保护层中“外周加强构件”发展。

三建筑物光缆 (LGBC)